Industrias de transformación

Las industrias de transformación son las encargadas de transformar las materias primas obtenidas por las industrias de extracción en materiales industriales o materiales de uso técnico. Existen diferentes tipos de industrias de transformación, asociados a diferentes materiales, cada una de ella con diferentes y complejos procesos:

• Metales:
• La industria siderúrgica: Se denomina siderurgia (del griego σίδερος, síderos, "hierro") a la técnica del tratamiento del mineral de hierro para obtener diferentes tipos de éste o de sus aleaciones (acero, fundición,...). Las instalaciones donde se lleva a cabo este proceso se denominan altos hornos.

Proceso de obtención del acero y la fundición de hierro
Fuente: http://especialidadestermicas-mx.com/blog

• La industria metalúrgica: La metalurgia es la técnica de la obtención y tratamiento del resto de los metales (aluminio,cobre, zinc, estaño,...) a partir de sus minerales metálicos.

Proceso de obtención de la alúmina y del aluminio
Fuente: Arpal

Proceso de obtención del cobre
Fuente: Blog de Alejandra Valdivia

• Petróleo:
• La industria petroquímica: es la industria dedicada a obtener derivados químicos del petróleo y de los gases asociados. Estos incluyen combustibles fósiles purificados como metano, butano, propano, gasolina, queroseno, gasoil, así como fertilizantes,plásticos y asfalto. 

Derivados del petróleo
Fuente: EVE

• Refinerías: Los procesos para la obtención de los productos petroquímicos se llevan a cabo en refinerías e implican cambios físicos y químicos de los hidrocarburos. El proceso básico, que divide al petróleo y al gas natural en diversos compuestos más ligeros, se conoce como cracking (se desdoblan las moléculas para obtener más productos ligeros como las naftas o gasolinas).

Proceso de destilación
Fuente: EVE

Gases
Fuente: EVE

Naftas y gasolinas
Fuente: EVE

Queroseno
Fuente: EVE

Gasoil
Fuente: EVE

Ceras, lubricantes, plásticos, asfalto,...
Fuente: EVE

Refinería de petróleo
Fuente: www.wikipedia.org

• Papel y madera:
• La industria papelera: El papel es un material constituido por una delgada lámina elaborada a partir de pulpa de celulosa, una pasta de fibras vegetales molidas suspendidas en agua, generalmente blanqueada, y posteriormente secada y endurecida, a la que normalmente se le añaden sustancias como polipropileno o polietileno con el fin de proporcionarle características especiales.

Proceso de fabricación del papel
Fuente: www.newton.edu

• La industria maderera: para aprovechar mejor los recursos de la madera, la industria maderera fabrica tableros artificiales a partir de troncos de árboles o virutas de madera:
• Tablero alistonado: formados por listones encolados entre sí.
• Tablero contrachapado: formados por láminas finas de madera obtenidas normalmente por desenrollo de troncos.
• Tablero aglomerado o de partículas: fabricado a partir de pequeñas partículas de madera encoladas.
• Estándar: compuesto sólo de partículas de madera.
• Aglomerado chapado o laminado:  revestido por sus dos caras por unas láminas muy finas de madera o plástico.
• Aglomerado orientado (OSB):  fabricado a base en virutas de gran tamaño, colocadas en direcciones transversales, simulando el efecto estructural del contrachapado
• Tablero de fibras: formado por fibras de madera prensadas.

Tipos de tableros artificiales

Proceso de fabricación de tableros de partículas
Fuente: http://www.tecnologiaslimpias.org

Proceso de fabricación de tableros de fibra
Fuente: http://www.tecnologiaslimpias.org

• Textiles y pieles:
• La industria textil: encargada de fabricar tejidos a partir de hilos elaborados con materias primas vegetales (algodón, lino), animales (lana, seda) y sintéticas (poliéster, nailon). Los procesos que se siguen son:
• Hilandería: Es el proceso de convertir las fibras en hilos.
• Tejeduría: Es el proceso de convertir hilos en telas.
• Tintorería y acabados: Son los procesos de teñir y mejorar las características de hilos y telas mediante procesos físicos y químicos.
• Confección: Es la fabricación de ropa y otros productos textiles a partir de telas, hilos y accesorios. Este paso correspondería a la industria de elaboración y no a la de transformación.

Rueca para hilar
Fuente: http://www.applehollow.com

• La industria peletera: La peletería es la industria dedicada a la elaboración de indumentaria a partir de cuero y piel animal. Elcurtido es el proceso de convertir la piel putrescible en cuero imputrescible. Las etapas del proceso son:
• Prepararión: La preparación de las pieles se realiza curándolas con sal (salmuera) y posteriormente limpiándola de pelos, grasa y sal.
• Curtido:
• El curtido vegetal usa tanino y la piel curtida vegetalmente es flexible y se usa para maletas y muebles.
• El curtido mineral suele usar cromo y produce un cuero extensible que es excelente para bolsos y prendas de vestir.
• Terminación de la superficie: posteriormente la piel puede ser encerada, enrollada, lubricada, inyectada con aceite, cortada, afeitada y, por supuesto, teñida.

• Cerámicos y pétreos: Para transformar las rocas (calizas, arcillas,yesos,...) en productos cerámicos, vidrio, cemento o escayola es necesario aplicar procesos de trituración o molienda, mezcla y cocción.
   
• La industria cerámica: Las materias primas esenciales para la fabricación de cerámica son la arcilla y el agua. Consiste en dar forma a la arcilla líquida en un molde, dejar secar y cocer en hornos las piezas secas. Dependiendo de la forma del molde y del tipo de cocción se obtienen diferentes tipos de cerámicas (arcillas rojas, gres, porcelana,...) y productos (ladrillos, tejas, losas, azulejos,...)

Proceso de fabricación de ladrillos
Fuente: http://unadadministrativaambiental.blogspot.com.es/

• La industria cementera: La materia prima para la elaboración del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo. La mezcla de materia prima es bombeada hasta los hornos en donde se produce el clínker a temperaturas superiores a los 1500 °C. El clínker obtenido es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento.

Proceso de obtención del cemento
Fuente: http://www.canacem.org.mx/

• La industria del vidrio: El vidrio es un tipo de material cerámico amorfo que se obtiene a unos 1.500 °C de arena de sílice (SiO₂), carbonato de sodio (Na₂CO₃) y caliza (CaCO₃). El proceso de fabricación de los envases de vidrio comienza cuando las materias primas (arena, sosa (carbonato o sulfato de sodio), caliza y vidrio reciclado) se funden a 1500ºC. El vidrio obtenido, aún en estado fluido y a una temperatura de unos 900ºC, es distribuido a los moldes donde obtienen su forma definitiva.

Proceso de obtención delvidrio
Fuente: http://materiales-industriales.wikispaces.com

Referencias bibliográficas

Borja (2010). Industrias de transformación. Sevilla, España Tomado de:  http://bruschenko-t3.blogspot.com/2013/10/industrias-de-transformacion.html

Importancia de la instrumentación Industrial

La instrumentación Industrial es tal vez una de las áreas más importantes en cualquier planta o proceso industrial, permite medir, controlar, registrar variables en equipos de manera manual o automática según lo requiera permitiendo la automatización de los procesos sin exponer la vida o la integridad de las personas que lo operan, permiten identificar de manera oportuna peligros por altas presiones, temperaturas, flujo, niveles, otros, cuando las líneas de proceso superen los límites de operación, permite también monitorear variables de procesos que pueden ser peligrosos para las personas y los equipos que están presentes en una instalación.

Podría decirse que la instrumentación industrial es la columna vertebral de cualquier operación en todas las plantas o estaciones industriales, por eso es muy importante conocer los distintos dispositivos y técnicas que se aplican en la industrial de los procesos para monitorear y controlar las condiciones de operación de una planta en específico. Reconociendo que la operación de dicha planta pueda ser optimizada logrando reducir los costos y paralelamente incrementando las utilidades. O sea que los elementos de la instrumentación industrial nos permiten validar la realidad de lo que esté sucediendo en un proceso específico, determina si el mismo va encaminado hacia el resultado previsto, y poder usar la instrumentación industrial para actuar sobre algunos parámetros del sistema y proceder de forma correctiva.

Instrumentación en la Industria:

Un desafío pendiente para empresas y universidades

“En estas tres últimas décadas, la comunicación ha pasado de la señal neumática al protocolo HART, y hoy sólo hablamos de Fieldbus, Profibus, DeviceNet y de las nuevas normas que unirán prontamente estos protocolos, permitiendo una mayor eficiencia entre distintas marcas y fabricantes de instrumentación industrial.

Sí, ha cambiado muchísimo la instrumentación y su comunicación, pero el fenómeno de ésta, es decir, el fenómeno físico de la temperatura, presión, flujo, etc., sigue siendo el mismo. Por lo tanto, se debe seguir invirtiendo en capacitar a los técnicos e ingenieros instrumentistas/electrónicos en las nuevas tecnologías de comunicación, pero también en los siempre importantes fenómenos de la instrumentación y los instrumentos finales de terreno.

En este escenario, nuestras instituciones educativas no siempre tienen las posibilidades de entregar los conocimientos prácticos a sus alumnos. Si bien es cierto, les pueden mostrar los avances de la instrumentación y los diferentes estándares de comunicación, no siempre les es fácil llegar a la industria. Entonces, muchas veces el profesional egresado llega a la actividad laboral sabiendo lo que es un lazo de control, cómo se comunica e incluso programa, pero sin conocer realmente cómo funciona una válvula, cómo se calibra, cómo se configura un transmisor de flujo o presión, cuáles son las marcas conocidas en el mercado industrial chileno y cuáles son sus reales prestaciones.

En ese sentido, es cierto que los avances de la instrumentación han ido a la par con el avance de la computación, lo que ha hecho más amigable la operación de los diferentes procesos. No obstante, ha sido diferente en el campo del mantenimiento, en el que aún se sigue necesitando personal altamente calificado para realizar la mantención, ajuste, configuración y calibración de los muchísimos tipos y marcas que actualmente existen en el mercado.

Quizás hace falta una mayor comunicación entre las instituciones encargadas de preparar a nuestros jóvenes técnicos e ingenieros y las industrias que los requerirán, con el fin de insertarlos prontamente en las actividades laborales, de tal manera de tener profesionales integrales y que sean un aporte, más temprano que tarde. Si logramos esto, se verá favorecida la industria, por recibir técnicos cada vez más preparados; y los institutos y universidades, por ofrecer profesionales con mayor EDUCACION. En carreras de otros ámbitos -como Salud-, se establece desde muy temprano la interacción del alumno con el ambiente donde se desarrollará, ¿por qué no se puede lograr lo mismo en el área técnica? Es una tarea pendiente”.

Referencia bibliográfica

Revista electrondustria, tomado de http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=626&edi=4

¿Qué es la Instrumentación industrial?

La instrumentación industrial es el conjunto de elementos que sirven para medir, convertir, transmitir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados en éste. Es el conocimiento de la correcta aplicación de los equipos encaminados para apoyar al usuario en la medición, regulación, observación, transformación, innovación ofrecer seguridad, etc., de una variable dada en un proceso productivo.

Un sistema de instrumentación es una estructura compleja que agrupa un conjunto de instrumentos, un dispositivo o sistema en el que se mide, unas conexiones entre estos elementos y por último, y no menos importante, unos programas que se encargan de automatizar el proceso y de garantizar la repetibilidad de las medidas.

En términos abstractos, un instrumento de medición es un dispositivo que transforma una variable física de interés, que se denomina variable medida, en una forma apropiada para registrarla o visualizarla o simplemente detectarla, llamada medición o señal medida.

Una medición es, entonces, un acto de asignar un valor específico a una variable física. Dicha variable física es la variable medida. Un sistema de medición es una herramienta utilizada para cuantificar la variable medida.

El elemento clave fundamental de un sistema de instrumentación, es el elemento sensor. La función del sensor es percibir y convertir la entrada (variable física) percibida por el sensor, en una variable de la señal de salida.

El sensor es un elemento físico que emplea algún fenómeno natural por medio del cual sensar la variable a ser medida. El transductor, convierte esta información sensada en una señal detectable, la cual puede ser eléctrica, mecánica, óptica, u otra. El objetivo es convertir la información sensada en una forma que pueda ser fácilmente cuantificada.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Sánchez, J. A. (2013). Instrumentación y control avanzado de procesos. Ediciones Díaz de Santos.

Harper, G. E. (2000). El ABC de la instrumentación en el control de procesos industriales. Editorial Limusa.

Solé, A. C. (2012). Instrumentación industrial. Marcombo.

RODRÍGUEZ, J. (1999). Instrumentación Industrial. Folleto didáctico, ESPE-L, Latacunga, 620-6.

https://instrumentacion.herokuapp.com/

https://www.isa.org/

¿Cómo construir una formación científico–tecnológica de carácter crítico?

Tal vez para responder a este interrogante, sea necesario comprender que el desarrollo científico y tecnológico es una de los ingredientes más influyentes sobre las comunidades en general. La ciencia y la tecnología han permitido a nivel  mundial  el avance de las fuerzas productivas y de los poderes políticos y militares, inclusive en la gestión empresarial, los medios de  comunicación masiva, descansan sobre pilares científicos y tecnológicos.  La vida de la mayoría de la personas de nuestro planeta tierra está influenciada de alguna manera por avances tecno científicos que en su mayoría han permitido mejorar la calidad de vida.

 “El concepto básico que subyace detrás del mundo de la instrumentación es el concepto de calidad. La calidad puede entenderse desde el punto de vista del usuario o desde el punto de vista del técnico de medida (test engineer). Desde el punto de vista del usuario, la calidad de un producto o servicio puede descomponerse en tres ámbitos objetivos: la fiabilidad, la facilidad de mantenimiento y la disponibilidad” (Sydenham, 1989).

Capacidad del producto para realizar una determinada función durante un intervalo de tiempo especificado, lo llamamos fiabilidad; la disponibilidad como capacidad de producción y canales de distribución y esencial hacer un mantenimiento del producto y del servicio postventa.

La instrumentación juega un papel importante en el desarrollo de cualquier gobierno. Como se puede dar uno cuenta el concepto dado por Sydenham trae consigo que  se requiera de infraestructura, de elaboración de políticas y de fabricación de productos y de prestaciones de servicios que conlleven a cumplir el objetivo de la instrumentación como aquel proceso que permita mejorar la calidad de una medida mediante la adquisición de información del mundo real físico a la máxima velocidad posible con la mayor exactitud que se pueda obtener y con el beneficio de un menor costo.  Y por qué digo que juega un papel importante en un gobierno, puesto que, es la capacidad de mediciones un indicador del nivel de desarrollo tecnológico de un país en determinados campos, ya sea para la fabricación de productos o la prestación de servicios en diferentes áreas (manufactura, salud, educación, etc.),  lo cual incide directamente en la capacidad de competitividad delas empresas. A nivel internacional compiten las empresas, no los gobiernos, y uno de los pilares de la competitividad internacional es la calidad, por lo que conviene insistir y destacar que es a través de la instrumentación condición necesaria (aunque no suficiente) para lograr la calidad.

“A nivel de Empresa, la competitividad se mide entre otras cosas por la capacidad de innovar. La innovación se puede dar en procesos productivos o administrativos, en productos, en servicios” Harasic,  O. (2003).  

La instrumentación como un campo de la ingeniería en la que se integran tecnologías, se enfoca en la optimización de procesos del sector productivo según se requiera. Para lograr este gran objetivo, la instrumentación también se soporta sobre otras ramas de la Ingeniería como los sistemas de control, la automatización de procesos industriales, la telemetría, el telecontrol, la seguridad de procesos. La industria evoluciona continuamente con aplicación de nuevas tecnologías para conseguir los múltiples procesos que en ella se realizan, incorporando automatismos cada vez más sofisticados

La red académica de instrumentación busca central la gran temática que contiene este campo de formación científico–tecnológica en temas que respondan con las estructuras complejas que agrupan diversos instrumentos que buscan en un proceso el aumento de la calidad, de allí surge como lo hemos venido mencionando la instrumentación. Para obtener esa calidad de las medidas con suficiente exactitud para obtener medidas confiables y garantizar los resultados en el proceso de fabricación de un producto se requieren contar con buenos instrumentos de medición que permitan reducir la incertidumbre en las medidas mediante un campo de tolerancia, de allí resulta la rama de la metrología. Ahora bien, las variables en los procesos varían y se requieren tomar muestras del fenómeno físico real y generar datos para poder ser manipulados mediante sistemas de adquisición y en algunos casos acondicionar las señales a niveles compatibles con el elemento que hace la transformación para ser medida.

Como se ha venido mencionando, existe una necesidad de ofrecer calidad en los diversos procesos productivos y de garantizar una confiabilidad de las medidas en los procesos industriales, la instrumentación industrial contribuyen a medir, calcular convertir, transmitir, inspeccionar, controlar, registrar variables de un proceso con el objetivo de  optimizar los recursos utilizados en éste, mejorando la producción y teniendo un mayor control de la calidad del producto final. Por fortuna la ciencia y tecnología han venido evolucionando y con el advenimiento del computador y su reducido costo ha sido posible  aprovechar el máximo rendimiento en procesos de análisis para implementar Hardware y Software incrementando la funcionalidad de un instrumento industrial, esto ha traído consigo un procesado mayor y rápido de los datos, a lo cual comúnmente ha sido llamada una  instrumentación virtual, convirtiéndose en un elemento fundamentar que soporta la tecnología.  Y que pensar de los seres humanos sin la instrumentación, hoy día es necesario en el control y supervisión de las personas, a tal punto que la instrumentación se especializa, como por ejemplo en la instrumentación médica. 

Retomando el tema de los procesos industriales, estos requieren sistemas electrónicos análogos y digitales, pero hoy día los sistemas hidráulicos y neumáticos se encuentran presentes  en  máquinas-herramientas, maquinaria de construcción, automóviles,  aeronaves, entre otras aplicaciones, También en ocasiones se requiere en los procesos industriales fuerzas muy elevadas para lo cual se recurre a sistemas hidráulicos y en la automatización de procesos generalmente se suele emplear  sistemas neumáticos. 

Todos estos sistemas no están exceptos de fallas y accidentes, y es necesario reducir estos riesgos, para así mismo aumentar la eficiencia y productividad del proceso para lo cual se recurre en la detección y diagnóstico de fallas en los sistemas industriales de forma oportuna.

 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

·          Sydenham, P. H., Hancock, N. H., & Thorn, R. (1989). Introduction to measurement science and engineering. Wiley.

·         Harasic,  O. (2003). Metrología para No-Metrólogos. Coordinador Regional del Proyecto Sistema Interamericano de Metrología, Normalización, Acreditación y Calidad, Organización de los Estados Americanos, OEA. Coordinador del Proyecto OEA/GTZ de Gestión de la Calidad y Productividad en las Pequeñas y Medianas Empresas